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基于MAX1464的智能压力变送器设计

作　者: 陈洪才
导　师: 陈建；张伟玉
学　校: 西南大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 智能压力变送器 MAX1464
分类号: TH86
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

压力变送器是工业自动化仪表行业中使用量最大、应用范围最广的产品之一。根据ARC咨询集团压力变送器世界调查报告显示，全世界压力变送器市场2002年其市场销售额为12.74亿美元，2007年达到14.71亿美元。2004年中国的压力变送器市场接近1亿3500万美元，而到2009年，中国的压力变送器市场期望到达2亿3100万美元。目前，市场上存在两大类型的压力变送器，一种是高精度、高智能化的智能压力变送器，它们的功能非常强大，但是价格昂贵；另一种是普通的压力变送器，它们具有价格低廉、结构简单等特点，但测量精度低，且功能简单。本文是在研究国内外压力变送器的发展状况基础上，提出了一种廉价的可用于测量井下石油压力的高精度智能压力变送器。该智能压力变送器以MAX1464芯片为控制核心，芯片内集成了温度传感器和ADC、DAC转换电路，减小了变送器的体积，降低了功耗，提高了系统的可靠性。压力、温度信号分别经ADC转换成数字信号，通过对芯片的编程实现了数据的滤波、线性化、温度补偿等处理，最终压力以4～20mA标准电流信号的形式输出，在温度0～85℃范围内，压力精度可达0.1％F．S．。本课题设计在国内首次将MAX1464应用于压力变送器的设计，主要完成以下几个方面的研究：(1)小体积设计。由于该压力变送器主要是用于测量油田井下压力，所以对变送器的体积要求非常严格。研究中采用MAX1464作为智能压力变送器的控制芯片，该芯片内含温度传感器和ADC、DAC转换电路，通过对芯片的编程可实现数字滤波、线性化、温度补偿，而无需外加补偿电路，因此简化了硬件电路，减小了变送器的体积。(2)高性价比设计。采用扩散硅压力传感器使变送器的成本降低，而通过对控制芯片MAX1464的编程，实现了传感器的软件补偿，无需硬件补偿电路就能保证压力变送器的精度，使得变送器具有很高的性价比。(3)多输出方式设计。由于MAX1464内部集成了四个满摆幅输出运算放大器、脉宽调制、SPI通讯接口等，除可设计成4～20mA标准电流信号输出外，经过简单调理还可以实现1～5V输出、脉宽调制输出、4～20mA电流环输出以及SPI数据通讯。

基于MAX1464的智能压力变送器设计

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